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江西師大附中2023屆高三三??荚嚴砭C試卷(物理部分)第Ⅰ卷二、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第1417題只有一項符合題目要求,第1821題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。1.如圖所示,木塊靜止在光滑的水平面上,子彈A、B分別從木塊左、右兩側(cè)同時水平射入木塊,且均停在木塊內(nèi),木塊始終保持靜止。下列說法正確的是()A.摩擦力對兩子彈的沖量大小一定相等 B.摩擦力對兩子彈做的功一定相等C.子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒 D.子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】AC【解析】【詳解】A.木塊在光滑的水平面上始終保持靜止,由動量定理可知兩子彈對木塊的摩擦力的沖量大小相等,方向相反;由牛頓第三定律可知子彈對木塊的摩擦力與木塊對子彈的摩擦力大小相等,所以摩擦力對兩子彈的沖量大小一定相等,故A正確;BC.以子彈A、B和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)的合外力為零,則系統(tǒng)的動量守恒,取水平向右為正方向,由動量守恒定律得得對子彈由動能定理得由,可知摩擦力對兩子彈做的功由于兩子彈的質(zhì)量不一定相等,故摩擦力對兩子彈做的功不一定相等,故B錯誤,C正確;D.子彈與木塊間因有摩擦力產(chǎn)生熱,所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒,故D錯誤。故選AC。2.一根長度為L質(zhì)量為m的粗細可忽略的導(dǎo)體棒A靜止在一個足夠長的光滑絕緣半圓柱體頂端,導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向外大小為I的電流,其截面如圖,現(xiàn)讓導(dǎo)體棒由靜止滑下,一段時間后從某一位置P離開半圓柱體。若在圓心O處加一根垂直于截面通電情況與A相同的導(dǎo)體棒B(圖中未畫出),其它條件不變,則關(guān)于導(dǎo)體棒A離開半圓柱體的位置說法中正確的是()A.可能在P的左上方B.可能仍在P處C.一定在P、Q之間某處D.可能在Q處【答案】D【解析】【詳解】假設(shè)截面半圓半徑為R,體的位置距離OQ的高度為h,此時徑向與豎直方向的夾角為,下滑過程中由動能定理可得由右手定則可得O處通電導(dǎo)線在半圓弧處產(chǎn)生的磁場沿圓弧從Q指向A,由左手定則可知導(dǎo)線A受到的安培力始終沿徑向指向O,假設(shè)磁感應(yīng)強度為B。則恰離開時有,解得當可得所以會在P點下方某位置離開,包括可以從Q點離開。故選D。3.中國空間站于2022年全面建成并轉(zhuǎn)入應(yīng)用與發(fā)展新階段,計劃于2023年5月發(fā)射天舟六號貨運飛船。飛船將對接“天和”核心艙,對接完成后,可認為空間站貼近地球表面運行。已知地球的半徑為,地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為,地面的重力加速度為,下列說法正確的是()A.空間站的速度大于B.空間站的周期約為C.地球的自轉(zhuǎn)周期約為D.空間站與地球同步衛(wèi)星的線速度之比約為【答案】B【解析】【詳解】AB.可認為空間站貼近地球表面運行,根據(jù)萬有引力提供向心力可得又解得空間站的速度為空間站的周期為故A錯誤,B正確;C.地球同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,則有解得地球的自轉(zhuǎn)周期為故C錯誤;D.根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得可得空間站與地球同步衛(wèi)星的線速度之比為故D錯誤。故選B。4.如圖所示,均勻帶負電圓環(huán)半徑為R,帶電量為q,O點為環(huán)圓心,a、b分別位于圓環(huán)軸線上O點的兩側(cè),a、b到O點的距離分別為,。關(guān)于a、b、O三點的場強E和電勢大小的關(guān)系,下列說法正確的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】AB.環(huán)上對稱的兩電荷在軸線上產(chǎn)生的合場強方向沿軸線方向,O點右側(cè)向左,O點左側(cè)向右。由對稱性可知在環(huán)的右存在點與a點的電勢相等,且,所以有故AB錯誤;CD.環(huán)上對稱的兩電荷在O點產(chǎn)生的合場為零。環(huán)上對稱的兩電荷在距離O點為x處的電場強度為所以環(huán)上對稱的兩電荷在a、b兩點產(chǎn)生的電場強度分別為,可知帶電圓環(huán)在a、b兩點產(chǎn)生電場強度為所以故C正確,D錯誤。故選C。5.如圖所示,M為水平放置的橡膠圓環(huán),環(huán)上均勻分布著負電荷。在M正上方用三根絲線懸掛一個閉合的鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,兩環(huán)中心在同豎直線O1O2上?,F(xiàn)讓M由靜止開始繞O1O2逆時針(俯視)加速轉(zhuǎn)動,鋁環(huán)N仍靜止。下列說法正確的有()A.鋁環(huán)N中產(chǎn)生逆時針(俯視)的電流 B.鋁環(huán)N中產(chǎn)生順時針(俯視)的電流C.鋁環(huán)N有擴張的趨勢 D.懸掛鋁環(huán)N的絲線張力變小【答案】AD【解析】【詳解】AB.帶負電荷的M逆時針加速轉(zhuǎn)動,則等效形成順時針的電流,根據(jù)右手螺旋定則可知,鋁環(huán)N中的磁感應(yīng)強度方向向下,且磁感應(yīng)強度不斷增強,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上,根據(jù)右手螺旋定則可以判定鋁環(huán)N中的感應(yīng)電流為逆時針(俯視)的電流,A正確,B錯誤;CD.鋁環(huán)N中的磁感應(yīng)強度不斷增強,磁通量增大,根據(jù)楞次定律的規(guī)律可知,鋁環(huán)的機械效果“阻礙”原磁通的變化,鋁環(huán)有收縮和向上運動的趨勢,C錯誤,D正確;故選AD。6.探究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗裝置圖如圖甲所示,在實驗中測得截止電壓與人射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,已知電子的電荷量為e,下列說法正確的是()A.光電子的最大初動能與入射光頻率成正比B.電源的左端為正極C.該金屬極限頻率為ν2D.普朗克常量為【答案】BD【解析】【詳解】A.根據(jù)光電效應(yīng)方程可知,光電子的最大初動能與入射光頻率為線性關(guān)系,并不成正比,故A錯誤;B.測量截止電壓時電子受到的電場力方向與電子初始運動方向相反,則電源左端為正極,故B正確;C.根據(jù)圖像可知,該金屬極限頻率為ν1,故C錯誤;D.根據(jù)光電效應(yīng)方程結(jié)合動能定理有變形可得即圖像的斜率則故D正確。故選BD。7.如圖所示,輕繩的兩端固定在水平天花板上,輕繩系在輕繩的某處,光滑輕滑輪懸掛一質(zhì)量的物體,并跨在輕繩上。初始時用豎直向下的力拉,使點處于如圖所示的位置,此時與水可的夾角為,與水平方向的夾角為。在保證點位置不變的情況下,現(xiàn)使輕繩以點為圓心順時針緩慢轉(zhuǎn)過的過程中,下列說法正確的是()A.力的大小先減小后增大B.輕繩的拉力大小先減小后增大C.當力豎直向下時,力的大小為D.當力豎直向下時,輕繩的拉力大小為【答案】AC【解析】【詳解】AB.對O點進行受力分析根據(jù)F順時針旋轉(zhuǎn)的過程,T的方向不變,F(xiàn)1大小方向均不變,根據(jù)矢量三角形法可知F先減小,后增大,當F與F1垂直時具有最小值,T在一直減小,A正確,B錯誤;D.根據(jù)同一根繩子拉力處處相等可知O點位置不變,則點位置也不變,對進行受力分析,根據(jù)共點力平衡得得是大小不變的恒力,D錯誤;C.當F向下時,F(xiàn)1=mg不變,T和豎直方向的夾角為30°,和豎直方向的夾角為60°則C正確;故選AC。8.如圖所示,直角坐標系在水平面內(nèi),z軸豎直向上,坐標原點O處固定一帶正電的點電荷,空間中存在豎直向下磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,質(zhì)量為m、帶電量為的小球A,繞z軸做勻速圓周運動。小球A的速度大小為,小球與坐標原點的距離為r,O點和小球A的連線與z軸的夾角。重力加速度g、m、q、r均已知,。則下列說法正確的是()A.從上往下看,小球A沿逆時針方向轉(zhuǎn)動B.O處的點電荷在A運動的圓周上各處產(chǎn)生的電勢和場強都相同C.小球A與點電荷之間的庫侖力大小為D.時,所需磁場的磁感應(yīng)強度B最小【答案】ACD【解析】【詳解】A.空間中存在豎直向下的勻強磁場B,小球的向心力由庫侖力在運動軌跡半徑方向的分力和洛倫茲力提供,根據(jù)左手定則可知,從上往下看小球只能沿逆時針方向做勻速圓周運動,故A正確;B.O處的點電荷在A運動的圓周上各處產(chǎn)生的電勢都相同,場強大小相等,方向不同,故B錯誤;C.對小球A受力分析如圖所示,洛倫茲力F2沿水平方向,庫侖力F1沿著O→B方向在豎直方向,根據(jù)平衡條件得解得所以小球A與點電荷之間的庫侖力大小為,故C正確;D.水平方向根據(jù)牛頓第二定律得其中解得當即時,B取值最小值,故D正確。故選ACD。第Ⅱ卷三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題,每個試題考生都必須做答。第33題~第40題為選考題,考生根據(jù)要求做答。(一)必考題(共129分)9.某同學按圖(a)所示電路圖,把滿偏電流為10mA、內(nèi)阻為20Ω的表頭G改裝為雙量程電壓表,并進行校準。(1)該改裝表有5V擋和15V擋兩個擋位,則定值電阻=___________Ω,___________Ω(2)用量程為15V的標準電壓表對改裝表15V擋進行校準,若表頭G的指針位置如圖(b)所示,則此時改裝表的電壓示數(shù)為___________V?!敬鸢浮竣?480②.1000③.【解析】【詳解】(1)[1][2]接1時為5V擋,則解得接2時為15V擋,則解得(2)[3]改裝表的電壓示數(shù)為10.某同學“探究合外力做功與動能變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖(a)所示,光電門A、B相距L固定于木板上,小車(含寬度為d的遮光條)質(zhì)量為M,每個鉤碼的質(zhì)量均為m,當?shù)刂亓铀俣却笮間。實驗關(guān)鍵步驟如下:①按圖(a)安裝好儀器,調(diào)節(jié)滑輪高度,使連接小車的輕繩平行于木板,繞過滑輪,掛上鉤碼;②記錄鉤碼個數(shù)n,調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車經(jīng)過光電門A、B的時間相等,實現(xiàn)小車沿斜面勻速運動;③去掉鉤碼與輕繩,將小車從光電門A的右側(cè)任意位置靜止釋放,記下此次小車分別經(jīng)過兩個光電門的時間和;④增加鉤碼個數(shù),并重復(fù)②③步驟;⑤記錄數(shù)據(jù),整理儀器。(1)用螺旋測微器測量遮光條寬度d時,其示數(shù)如圖(b)所示,則d=___________mm;小車經(jīng)過光電門B時,小車速度大小的表達式為=___________(用題中相關(guān)字母表示)。(2)若某次實驗使用了n個鉤碼,則去掉鉤碼與輕繩后,小車下滑中所受的合外力大小為=___________(用題中相關(guān)字母表示)。(3)該實驗_______(填“需要”或“不需要”);斜面摩擦力對實驗系統(tǒng)誤差_____(填“有”或“無”)影響。(4)多次實驗獲得多組數(shù)據(jù)后,為了直觀簡潔地分析問題,該同學以鉤碼個數(shù)n為橫坐標,做出的圖線如圖(c)所示,分析可知圖線的斜率k=___________(用M、m、L、d、g表示)?!敬鸢浮竣?②.③.nmg④.不需要⑤.無⑥.【解析】【詳解】(1)[1]螺旋測微器需要估讀,分度值為,需要估讀到分度值的下一位,故[2]小車經(jīng)過光電門的時間很短,可認為平均速度等于瞬時速度,故(2)[3]掛鉤碼時小車勻速運動,撤去鉤碼后,小車所受合外力大小等于撤去鉤碼的重力大小,故小車所受合外力大小為(3)[4][5]本實驗利用平衡法得到小車所受合外力,故不需要,斜面對小車的摩擦力對小車也無影響。(4)[6]本實驗探究的關(guān)系式為即故斜率11.陽光明媚的中午,小明同學把一塊長木板放在院子里,調(diào)整傾斜角度,使陽光剛好和木板垂直。在斜面頂端固定一個彈射裝置,把一個質(zhì)量為的小球水平彈射出來做平拋運動。調(diào)整初速度大小,使小球剛好落在木板底端。然后使用連續(xù)拍照功能,拍出多張照片記錄小球運動過程。通過分析照片,小明得出:小球的飛行時間為;小球與其影子距離最大時,影子距木板頂端和底端的距離之比約為,如圖所示。取。(1)求飛行過程中,重力對小球做的功;(2)木板長度?!敬鸢浮浚?);(2)【解析】【詳解】(1)小球做平拋運動,豎直方向做自由落體運動,根據(jù)勻變速直線運動位移時間公式,可得可知飛行過程中,重力對小球做的功為(2)如圖所示建立直角坐標系由題意可知則有可得又方向速度減為零需要的時間為根據(jù)對稱性可知聯(lián)立可得可得可得則木板的長度為12.如圖所示,一個固定的絕緣斜面,傾角,斜面頂端固定一絕緣的垂直擋板,斜面上點之下是光滑的,點之上是粗糙的,動摩擦因數(shù)?,F(xiàn)將一質(zhì)量為、帶電量為的物體(可看成質(zhì)點)從點由靜止釋放,經(jīng)過一段時間,下滑了到達點時加上一個平行斜面向上的勻強電場,又經(jīng)過相同的時間恰好回到了點,之后繼續(xù)向上滑動并與擋板發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞中沒有能量損失,所帶的電量不發(fā)生變化。之間的距離求:(?。?)所加電場的場強大小。(2)物體第一次回到點時的動能。(3)從物體第一次回到點開始直到最后停下來的過程中所經(jīng)過的路程。【答案】(1);(2);(3)【解析】【詳解】(1)在從到的過程中,經(jīng)歷時間為,則加電場后,第一次回到的相等時間內(nèi),做加速度天小為的勻變速運動由以上可得又由得(2)對從出發(fā)到第一次回到全過程,由動能定理得(3)由上可知將繼續(xù)下滑,再由動能定理得因,所以再一次滑動到頂端與板碰后再將返回時恰好能到達點,不會再滑到點之下,且以后一直在之間往返,最后停在擋板處,這一過程的路程為,則得總路程(二)選考題:共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2題生物題中每科任選一題做答。如果多做,則每學科按所做的第一題計分。[物理——選修33]13.封閉在汽缸內(nèi)的一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)D,其壓強p與體積V的關(guān)系如圖所示,其中狀態(tài)B到狀態(tài)C為等溫變化,由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程,氣體___________(填“吸收”或“放出”)熱量;氣體在狀態(tài)D時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比狀態(tài)A___________(填“多”或“少”)?!敬鸢浮竣?吸收②.少【解析】【詳解】[1]由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程,氣體的體積不變,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,由于氣體的體積不變,氣體不對外做功,外界也不對氣體做功,根據(jù)熱力學等于第一定律,氣體吸收熱量;[2]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得根據(jù)圖像得解得氣體在狀態(tài)D時與氣體在狀態(tài)A時的溫度相同,氣體分子的平均動能相同,平均速率相同;根據(jù)圖像,氣體在狀態(tài)D時比氣體在狀態(tài)A時的體積大,壓強小,所以氣體在狀態(tài)D時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比狀態(tài)A少。14.如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓筒固定在水平地面上,用橫截面積的活塞A、B封閉一定質(zhì)量的理想氣體,其中活塞B與一端固定在豎直墻上、勁度系數(shù)k=1000N/m的輕質(zhì)彈簧相連,平衡時兩活塞相距。已知外界大氣壓強,圓筒內(nèi)氣體溫度為。(1)若將兩活塞鎖定,然后將圓筒內(nèi)氣體溫度升到,求此時圓筒內(nèi)封閉氣體的壓強;(2)若保持圓筒內(nèi)氣體溫度不變,然后對A施加一水平推力F=500N,使其緩慢向左移動一段距離后再次平衡,求此過程中封閉氣體的壓強及活塞A移動的距離。(假設(shè)活塞B左端的圓筒足夠長,彈簧始終在彈性限度內(nèi))【答案】(1)1.67×105Pa;(2),【解析】【詳解】(1)設(shè)此時氣體壓強為p,由查理定律可得初態(tài)壓強為p0,溫度為T0=(273+t0)K=300K末態(tài)壓強為p,溫度為T=(273+t)K=500K代入數(shù)據(jù)可得p=1.67×105Pa(2)設(shè)再次平衡時封閉氣體壓強為p′,活塞A、B向左移動的距離分別為x、x′,由于氣體溫度始終不變
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